專利名稱：熱反射干混合料/涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱反射涂料。更具體地，本發(fā)明涉及降低電力需求并提高結(jié)構(gòu)壽命的熱反射涂料。
背景技術(shù)：
達(dá)到地面的陽(yáng)光由UV、可見(jiàn)和IR輻射組成，其能量分布分別為5%、46%和49%。這些長(zhǎng)波IR輻射也被稱為“熱輻射”，是提高建筑物溫度的原因。每年用于降溫的開(kāi)支有數(shù)十億美元，制冷消耗約35%至40%的總電力。為了保護(hù)自然環(huán)境，遏制人類參與的負(fù)面影響。綠色建筑、部分綠色/清潔技術(shù)通過(guò)提高生產(chǎn)力，使用較少的能源，降低了經(jīng)營(yíng)成本。在現(xiàn)有技術(shù)中可用的專利報(bào)導(dǎo)了熱反射顏料的用途(美國(guó)專利號(hào)6989056和美國(guó)專利號(hào)6294010)，而一些采 用由金屬氧化物(美國(guó)專利號(hào)4272291和美國(guó)專利號(hào)4546045)、云母或塑料的IR反射顆粒組成的層壓板。其它專利報(bào)導(dǎo)了關(guān)于結(jié)合空心球以獲得所期望的性能特性的討論。該工藝涉及表面處理，然后應(yīng)用底漆并在適當(dāng)?shù)墓袒笫┯米罱K面漆(final top coat)。在現(xiàn)有技術(shù)中，涂布工藝中所涉及的步驟在數(shù)量上更多，而且最后的涂層厚度高于用于提供所需性能特性所需要的涂層厚度。
_5] 發(fā)明目的本發(fā)明的一個(gè)目的是開(kāi)發(fā)一種熱反射涂料。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于開(kāi)發(fā)一種作為反射材料的含填料/補(bǔ)充料的干混合料/涂料。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于開(kāi)發(fā)一種降低電力需求并提高結(jié)構(gòu)壽命的熱反射涂料。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于開(kāi)發(fā)具有改進(jìn)效率的符合成本效益的熱反射涂料。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于消除底涂層，從而減小給定性能所需的涂層厚度。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于開(kāi)發(fā)一種在制劑中不存在溶劑、重金屬、有害化學(xué)品的熱反射涂料。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于開(kāi)發(fā)一種涂料，其有助于保持跨越表面的溫度差并且給出最大熱反射。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)的不足和/或缺點(diǎn)。本發(fā)明的聲明因此，根據(jù)本發(fā)明，熱反射干混合料包括干顆粒，所述干顆粒物質(zhì)包括20%至45 %范圍內(nèi)的顏料，剩余部分是補(bǔ)充料/埴料，其中所述補(bǔ)充料/填料包含相對(duì)于總顆粒物質(zhì)不少于15%的碳酸鈣，干顆粒物質(zhì)的平均粒徑在2微米至6微米范圍內(nèi)。本發(fā)明的簡(jiǎn)述已經(jīng)通過(guò)使用合適粒徑的材料開(kāi)發(fā)了依照本發(fā)明的熱反射干混合料/涂料。散射和有助于光散射的粒徑分布。最佳光散射所需的粒徑由下式給出:D= λ/2.1 (Np-Nb)
D-顆粒的直徑A -平均IR輻射Np-顏料的 RINb-粘合劑的RI。涂層的熱反射取決于粘合劑的RI以及顏料的RI。反射率和顏料及載色劑(vehicle)的RI之間的關(guān)系由下式給出R= (Np-Nv) / (NP+NV)其中R-表面反射率Np-顏料的 RINv-載色劑的RI根據(jù)Relight散射原理，顏料與載色劑的比例越高，則散射能力越高。熱反射率還取決于傳導(dǎo)率、絕緣能力和涂層厚度。根據(jù)本發(fā)明的 熱反射涂料(其為白色涂料或彩色涂料)包括如下成分:
增白劑25%-40%
填料 I15%-20%
填料 210%-15%
填料 310%-15%
白色顏料 5%-12%
添加劑 I0.2%-1.2%
添加劑 20.1%-0.8%按照本發(fā)明的彩色熱反射涂料包括如下成分:
增白劑25%-35%
填料 I10%-15%
填料 210%-15%
填料 301%-15%
顏料3%-10%
特種顏料8%-15%增白劑可選自如下材料。白色波特蘭水泥、煆燒菱鎂礦(calcinedmagnesite)、碳酸I丐、熟瓷土、氧化鎂、娃酸錯(cuò)(ziconium silicate)和氧化錯(cuò)、二氧化鈦。
本發(fā)明所使用的填料可以選自:具有適當(dāng)?shù)念A(yù)定顆粒大小的白色波特蘭水泥、乙烯乙酸乙烯酯可再分散乳狀液、二氧化鈦、碳酸鈣、滑石粉、瓷土、重晶石、SolarFlair9870、Solar Flair9875、復(fù)合無(wú)機(jī)彩色顏料綠187B、復(fù)合無(wú)機(jī)彩色顏料黃IOCl 12、復(fù)合無(wú)機(jī)彩色顏料棕20C81、復(fù)合無(wú)機(jī)彩色顏料棕8、復(fù)合無(wú)機(jī)彩色顏料黑411、0P-62。填料還可選自氧化鋁、氧化鋁82、方解石、碳酸鈣(超細(xì))84、碳纖維、硅藻土、微孔聚丙烯纖維、沉淀二氧化硅39、石英、海泡石、硅膠、沸石、膨脹的聚合物微球、空心玻璃珠、薄壁空心陶瓷球、木屑、多孔陶瓷球、涂銀的玻璃珠、較厚壁空心陶瓷球、聚乙烯纖維和粒子、纖維素纖維、未膨脹的聚合物球、橡膠顆粒、膨脹珍珠巖、無(wú)煙煤、芳族聚酰胺纖維、炭黑、PAN基碳纖維、沉淀二氧化娃、浙青基碳纖維、煙化和熔結(jié)石英(fumed and fusedsilica)、石墨、海泡石、硅藻土、板巖灰飛塵、PTFE、氫氧化鈣、硅膠、氮化硼、浮石、綠坡縷石、硫酸鈣、鐵氧體、方石英、氫氧化鋁、氧化鎂和氫氧化鎂、未膨脹的珍珠巖、實(shí)心陶瓷球、實(shí)心玻璃珠、高嶺土、煅燒高嶺土、涂銀的玻璃球和纖維、玻璃纖維、長(zhǎng)石、粘土、含水硅酸鈣、蛭石、石英和砂、葉蠟石、鋁粉及鋁片、滑石、涂鎳的碳纖維、碳酸鈣、云母、硼酸鋅、氧化鈹、白云石、硅灰石、硼酸鋁晶須、錫酸鋅和羥基錫酸鋅、涂銀的鋁粉末、磷灰石、偏硼酸鋇、二氧化鈦、五氧化二鋪、硫化鋅(4)、硫酸鋇和重晶石、鋅鋇白、鐵的氧化物、亞鋪酸鈉、涂銀的無(wú)機(jī)片、二硫化鑰、三氧化銻、氧化鋅、鎳粉及鎳片、銅粉、涂銀的銅粉、鑰粉(10.2)。填料即可單獨(dú)使用也可組合使用。用于制備熱反射涂料的補(bǔ)充料、顏料和特種顏料在本技術(shù)領(lǐng)域是已知的。由于制劑中不存在溶劑、重金屬、有害化學(xué)品，所以根據(jù)本發(fā)明的熱反射涂料是有成本效益的且是真正的綠色涂料。它是節(jié)能涂料，有助于保持跨越表面的溫差并且給出最大的熱反射。
實(shí)施例 1.根據(jù)本發(fā)明的熱反射涂料混合物，包括8%的Ti02作為干顆粒物質(zhì)中的顏料。41%的碳酸鈣作為補(bǔ)充料/埴料。總的干顆粒物質(zhì)的粒徑為4至5微米。粘合劑為總涂料混合物的35%。粘合劑是純的丙烯酸類共聚物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為10°C至15°C。其與水和已知的添加劑混合。2.根據(jù)本發(fā)明的熱反射涂料混合物，包括12%的Ti02作為干顆粒物質(zhì)中的顏料。15%的碳酸鈣、11 %的重晶石、11 %的滑石作為補(bǔ)充料/埴料?？偟母深w粒物質(zhì)的粒徑為4至5微米。粘合劑為總涂料混合物的35%。粘合劑是純的丙烯酸類共聚物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為10°C至15°C。其與水和已知的添加劑混合。3.根據(jù)本發(fā)明的熱反射涂料混合物，包括18%的Ti02作為干顆粒物質(zhì)中的顏料。15%的碳酸鈣、10%的重晶石、6%的滑石作為補(bǔ)充料/填料?？偟母深w粒物質(zhì)的粒徑為4至5微米。粘合劑為總涂料混合物的35%。粘合劑是純的丙烯酸類共聚物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為10°C至15°C。其與水和已知的添加劑混合。4.根據(jù)本發(fā)明的熱反射涂料混合物，包括18%的Ti02作為干顆粒物質(zhì)中的顏料。17%的碳酸鈣、17%的重晶石、18%的滑石作為補(bǔ)充料/埴料。總的干顆粒物質(zhì)的粒徑為4至5微米。粘合劑為總涂料混合物的35%。粘合劑是純的丙烯酸類共聚物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為10°C至15°C。其與水和已知的添加劑混合。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.根據(jù)本發(fā)明的熱反射涂料具有成本效益。2.根據(jù)本發(fā)明的熱反射涂料是環(huán)境友好的綠色材料。3.根據(jù)本發(fā)明 的熱反射涂料是節(jié)能的。
權(quán)利要求
1.一種熱反射干混合料，其包括干顆粒，所述干顆粒物質(zhì)包括20%至45%范圍內(nèi)的顏料，剩下的部分是補(bǔ)充料/埴料，其中所述補(bǔ)充料/埴料應(yīng)包含相對(duì)于總顆粒物質(zhì)不少于15%的碳酸鈣，所述干顆粒物質(zhì)的平均粒徑在2微米至6微米范圍內(nèi)。
2.如上述權(quán)利要求1所述的熱反射干混合料，其中所述顏料選自單獨(dú)的或組合的Ti02、空心聚合物、空心陶瓷珠。
3.如上述 權(quán)利要求1或2所述的熱反射干混合料，其中所述顏料含有或不含著色劑。
4.如上述權(quán)利要求1至3所述的熱反射干混合料，其中所述涂層的所述干膜厚度不小于70微米。
5.如上述權(quán)利要求1至4所述的熱反射干混合料，其中所述干混合料按照應(yīng)用可以是自由流動(dòng)的粉末形式，或者與水基或溶劑基粘合劑組合以產(chǎn)生糊狀形式的涂料。
6.如上述權(quán)利要求1至5所述的熱反射干混合料，其中所述填料/補(bǔ)充料作為反射材料。
7.如上述權(quán)利要求1至5所述的熱反射干混合料，并參考在本說(shuō)明書中給出的實(shí)施例中所描述的。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱反射干混合料，其包括干顆粒，所述干顆粒物質(zhì)包括20％至45％的顏料，剩下的部分是補(bǔ)充料/埴料，其中所述補(bǔ)充料/埴料應(yīng)包含相對(duì)于總顆粒物質(zhì)不少于15％的碳酸鈣，干顆粒物質(zhì)的平均粒徑在2微米至6微米范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)C09D17/00GK103221495SQ201180039630
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者拉馬南德·N·賈格塔普, 布佩?！ゑR拉泰 申請(qǐng)人:化學(xué)技術(shù)學(xué)院